心律失常的發生機制包括沖動的形成的異常或沖動傳導的異常。沖動形成的異常包括竇房結、結間束、冠狀竇口附近、房室結的遠端和希氏束、普肯耶系統等處的心肌細胞均具有自律性。自主神經系統興奮性改變或其內在病變,均可導致不適當的沖動發放。
此外心肌缺血、藥物、電解質紊亂、兒茶酚胺增多,也可導致自律性異常增高,而形成各種快速性心律失常。沖動傳導異常,折返是快速心律失常的最常見發生機制。產生折返的基本條件是傳導異常,它包括心臟兩個或多個部位的傳導性與不應期各不相同,相互連接形成一個閉合環。其中一條通道發生單向傳導阻滯;另一通道傳導就變得緩慢,使原先發生阻滯的通道,有足夠時間恢復興奮性。原先阻滯的通道再次激動,從而完成一次折返激動。沖動在環內反復循環,產生持續而快速的心律失常。